全息术从提出至今仅有短短几十年，但是其技术进步飞快。相关高新技术的发展与人类社会生活的需要，不断推动全息术的发展，至今已经历了三个阶段。盖伯博士最早提出全息术思想之后的十多年，是全息术萌芽的阶段。在这一阶段，全息术的探索主要是理论研究以及少量的实验。1960年激光出现以后是全息术发展的第二阶段。1963年，美国密执安大学的乌帕特尼克斯（J.Upatnicks）和利思（N.Leith）提出的离轴全息术终于在沉睡了十几年后得到新生。全息术也在干涉计量检测、信息存储、立体成像等领域中得到广泛的应用。但只能在激光照射下显示物体的三维影像成为了当时全息术的不足之处。20世纪80年代至今是全息术发展的第三阶段。这个阶段，科学家们专攻用激光记录，但用白光再现的全息术，如像全息术、彩虹全息术、反射全息术及合成全息术等。白光再现的全息术已然走出了实验室的大门，可以在自然光环境中，或是在普通的白光照明下再现逼真的物体三维影像，这使激光全息显示技术得以如雨后春笋般迅猛发展。

全息技术的发现与发展，为现代科技的逐步推进作出了很大的贡献，为人们的视觉开启了另外一扇崭新的大门。本文将介绍激光全息成像的原理，并对三种白光再现技术做系统阐述，分析其特点，说明激光全息术在各领域的应用，展望激光全息成像与显示的发展趋势。

2  激光全息成像的基本原理源.自|751,:论`文'网www.751com.cn

用物光与参考光干涉的方法获得的像平面上光波的所有信息（振幅及相位），存在于物与像之间光波所经过的任一平面上。若是这些平面上能够记录携带物体全部信息的波前，并且在一定条件下再现（也称重现）物光波的波前，那么，仅从效果上看，相当于记录时被“冻结”封存在记录介质上的波前被从全息图上“释放”出来，而后继续向前传播，以产生一个可被观察的三维像。若是不考虑记录过程及再现过程在时间和空间上的差异，再现光波和原始光波相比毫无区别。由此可见，由光波传递信息而重构物体的过程分为两步：波前记录和波前再现。这两步为全息成像的核心[2]。

2.1  波前记录

2.1.1  干涉方法记录物光波波前

物光波波前信息包含光波的振幅及相位信息，然而现有记录介质仅能对光强产生响应，所以，必须设法将相位信息转变为光强度的变化才能记录下来。干涉法就是将空间相位的调制转变为对空间强度调制的标准方法。波前记录过程如图2.1所示。设传播到记录介质上的物光波波前为

  （2.1）

传播到记录介质上的参考光波波前为

则被记录的总光强为

或者

（2.4）式前两项是物光及参考光的强度分布，其中的参考光波通常都选用比较简单的球面波或平面波，因此|R(x,y)|是常数或者近似于常数，而|O(x,y)|是物光波在全息干板上造成的强度分布，它是不均匀的，但是实验上一般都让参考光波比它强得多。前两项基本上都是常数，作为偏置项，而第三项是干涉项，它包含有物光波的全部信息。银盐感光干板是常用的记录介质，曝光两个波前的干涉图样后，经显影和定影处理得到全息图。所以，全息图实际就是一副干涉图。作为高频载波的参考光波，其振幅及相位都受到物光波的调制（调幅及调相）。参考光波刚好完成将物波波前的相位分布转换成干涉条纹强度分布的任务。